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關鍵詞:zigbee;節(jié)能;智能交通
中圖分類號:S951.2文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)24-5867-02
1概述
Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議,根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù),在實際運用中,尤其在無線傳感器技術(shù)領域,Zigbee以其低廉的價格、靈活的組網(wǎng)方式和較低的功耗等特性而獲得了廣泛的應用。
一般情況下,zigbee無線傳感器模塊都是以電池或者太陽能電池板進行供電的。zigbee無線傳感器往往體積很小,電池尺寸也不能過大,然而無線通信要求電池必須要提供較大的電流,耗電量較大。以兩節(jié)5號電池供電的zigbee無線傳感器節(jié)點為例,在無節(jié)能設計的工況下最多27天,這是達不到傳感器設計要求的,因此低功耗和節(jié)能就成為zigbee無線傳感器設計的關鍵之處。為了能夠提高zigbee無線傳感器的節(jié)能效果,在傳感器沒有輸入或者輸入變化不大的情況下讓系統(tǒng)進入休眠狀態(tài)是一種行之有效的方法。通過判斷輸入變化的情況和所持續(xù)的時間,從而決定系統(tǒng)是否進入休眠;當一個或多個zigbee傳感器輸入量發(fā)生高于門限值的變化時才會以中斷的方式喚醒傳感器系統(tǒng)。
基于以上技術(shù)背景和實際項目的需要,該文將提出利用定時器、多通道減法器和多通道邏輯門技術(shù)組成的zigbee傳感器節(jié)能控制系統(tǒng)來實現(xiàn)提高智能交通zigbee傳感器節(jié)點節(jié)能效果的方法和裝置。
2智能交通zigbee節(jié)點節(jié)能方案
本方案主要由通過定時器、多通道減法器和多通道邏輯門實現(xiàn)提高智能交通zigbee傳感器節(jié)點節(jié)能效果,其原理為根據(jù)智能交通zigbee無線傳感器節(jié)點的輸入情況機動地讓系統(tǒng)在休眠和喚醒狀態(tài)間切換,從而能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)智能節(jié)電的效果,為傳感器的長時間工作提供保障。zigbee傳感器節(jié)能控制系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能的方法包括以下步驟:1)zigbee無線傳感器各個輸入量進入多通道減法器與門限值進行作差,監(jiān)測輸入變化。2)多通道減法器各個輸出量再輸入到多通道邏輯門,若傳感器出入量有超過門限值的,多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn);否則多通道邏輯門輸出保持不變。3)若多通道邏輯門輸出不變,則啟動定時器,待計時器完成計數(shù)后系統(tǒng)觸發(fā)休眠程序,系統(tǒng)進入休眠、節(jié)電模式;若多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn),則觸發(fā)zigbee無線傳感器中斷,從而喚醒系統(tǒng)。
下圖1為系統(tǒng)硬件架構(gòu)圖,首先,智能交通zigbee傳感器節(jié)點節(jié)能控制系統(tǒng)接收傳感器的各路輸入信號進入多通道減法器,輸入信號與各路門限值進行作差。多通道減法器的輸出量再進入多通道邏輯門進行綜合判斷,若傳感器出入量有超過門限值的,多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn);否則多通道邏輯門輸出保持不變。若多通道邏輯門輸出不變,則啟動定時器并觸發(fā)系統(tǒng)休眠程序,系統(tǒng)進入休眠模式;若多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn),則觸發(fā)zigbee無線傳感器中斷,從而喚醒系統(tǒng)。
具體工作的流程圖。具體工作步驟分為三步,具體描述如下:第一步,zigbee無線傳感器輸入量進入多通道減法器與各自門限值進行作差。第二步,多通道減法器輸出值作為多通道邏輯門的輸入量,若傳感器出入量有超過門限值的,多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn);否則多通道邏輯門輸出保持不變。第三步,若多通道邏輯門輸出不變,則啟動定時器并觸發(fā)系統(tǒng)休眠程序,系統(tǒng)進入休眠模式;若多通道邏輯門輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn),則觸發(fā)系統(tǒng)中斷并喚醒系統(tǒng)。以上便是運用定時器、多通道減法器和多通道邏輯門來提高zig? bee傳感器節(jié)能效果的具體步驟。從實現(xiàn)機制和流程來看,整個過程簡單可靠、實時性強,對于提高zigbee無線傳感器的節(jié)能效果和工作周期有很強的實用價值,對于相關節(jié)能領域也有一定的借鑒意義。
圖2提高智能交通zigbee無線傳感器節(jié)點節(jié)能效果的流程圖
效果:通過實際測試,原智能交通zigbee節(jié)點系統(tǒng)在兩節(jié)5號電池的供電狀況下可以連續(xù)工作21天,在采用本節(jié)能系統(tǒng)后可以延長到28天,節(jié)能效能增加了33.3%,達到了比較理想的節(jié)能效果,具有較好地實用價值。
3結(jié)束語
通過運用定時器、多通道減法器和多通道邏輯門組成的zigbee休眠喚醒系統(tǒng)來提高zigbee傳感器節(jié)能效果的方法,從實現(xiàn)機制和流程來看,整個過程簡單可靠、實時性強,對于提高zigbee無線傳感器的節(jié)能效果和工作周期有很強的實用價值,對于相關節(jié)能領域也有一定的借鑒意義。
參考文獻:
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關鍵詞:機電能效;能效提升;提升途徑;解決方法
中圖分類號:TU85文獻標識碼: A
引言
電機行業(yè)是一個傳統(tǒng)的機電制造行業(yè),其發(fā)展已有200多年的歷史,對整個國民經(jīng)濟的發(fā)展起著相當重要的作用。電的產(chǎn)生、傳輸及使用都離不開電機,尤其是現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,人們生活水平的改善,自動化技術(shù)的提高及各種機器人等都需要大量的電機。電機及其系統(tǒng)節(jié)能是當前國際社會共同關注的話題。自然也是我國電機行業(yè)十分關注的問題。電機系統(tǒng)的節(jié)能無疑是我國企業(yè)建立節(jié)約型企業(yè)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的一項艱巨而浩大的技術(shù)革命和系統(tǒng)工程,探討我國電機系統(tǒng)節(jié)能的思路與措施,將對企業(yè)建立節(jié)約型企業(yè)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟起到推動和促進作用。
一、電機系統(tǒng)能效提升的意義和迫切性
隨著中國工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展,電動機及被拖動裝置被大量應用,根據(jù)國家統(tǒng)計數(shù)據(jù),目前全國中小型三相異步電動機的裝機容量約16億kW以上。我國風機用電占全國用電量的10.4%,泵類占20.9%,空氣壓縮機占9.4%,整個電機系統(tǒng)用電量約占全國用電量的64%。但是我國80%以上的電動機、風機、泵、空氣壓縮機效率比國外先進水平低2~3個百分點。近年來在國家政策的支持下,我國電機系統(tǒng)能效水平逐步提高,但總體能效水平仍然較低。丁晴博士介紹說,從電機自身看,我國電機效率平均水平比國外低1~2個百分點,目前在用的高效電機僅占3%左右;從電機系統(tǒng)看,由于電機選項不合理、電機與拖動設備的效率曲線不匹配、調(diào)節(jié)方式落后、管理落后等原因,電機系統(tǒng)運行效率比國外先進水平低20~30個百分點。電機系統(tǒng)低效運行造成了我國巨大的電能浪費,也是造成一些重點耗能企業(yè)的單位能耗限額指標居高不下原因之一。工業(yè)領域電機能效每提高一個百分點,可年節(jié)約用電260億千瓦時左右。通過電機系統(tǒng)節(jié)能量評估工作推廣高效電機、淘汰在用低效電機,以及對電機系統(tǒng)根據(jù)其負載特性和運行工況進行匹配節(jié)能改造,可從整體上提升電機系統(tǒng)效率5~8個百分點,年可實現(xiàn)節(jié)電1300~2300億千瓦時,相當于2~3個三峽電站的發(fā)電量。
二、我國工業(yè)領域電機能效提升對策分析
為更有效的做好我國高效能電機的推廣和使用,提高我區(qū)工業(yè)領域電機的總體能效水平,節(jié)約有限社會資源,實現(xiàn)我區(qū)“十二五”節(jié)能約束性指標,我們應該從政策層面和技術(shù)措施上采取各種對策,建立“行政命令”+“市場推動”相結(jié)合的實施機制,促使企業(yè)更好推進電機能效提升各項工作。
1.加快推廣高效電機目標:累計推廣高效電機1.7億kW,其中2013年推廣2 700萬kW,2014年推廣5 400萬kW,2015年推廣8 900萬kW。為貫徹落實“十二五”節(jié)能減排規(guī)劃和工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃,推動高效電機開發(fā)和推廣應用,促進電機產(chǎn)業(yè)升級,全面提高電機能效水平,工業(yè)和信息化部、質(zhì)檢總局決定組織實施全國電機能效提升計劃《電機能效提升計劃(2013-2015年)》。
2.淘汰低效電機目標:累計淘汰在用低效電機1.6億k W,其中2013年淘汰4 000萬kW,2014年6 000萬kW,2015年6 000萬kW。
3.實施電機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造目標:累計改造電機系統(tǒng)1億k W,其中,2013年改造電機系統(tǒng)3 000萬k W,2014年改造3 000萬kW,2015年改造4 000萬kW。
4.實施電機高效再制造目標:累計實現(xiàn)高效再制造電機2 000萬kW。
5.加快高效電機技術(shù)研發(fā)及應用示范
目標:突破高效電機關鍵設計技術(shù)、制造技術(shù)及控制技術(shù),開展先進適用技術(shù)應用示范,開發(fā)一批高效電機產(chǎn)品。
目前,我國正在推行節(jié)能高效電機,并且已經(jīng)出臺了《GB18613-2012中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》的國家標準,與國際IEC標準及北美NEMA標準相近,且即將接軌。包括:更新淘汰低效電動機及高耗電設備;提高電機系統(tǒng)效率;對被拖動裝置控制和設備進行改造;優(yōu)化電機系統(tǒng)的運行和控制,如:電機最大效率優(yōu)化控制等;電動機節(jié)能降耗的建模仿真方法研究;重點改造電力、冶金、有色、煤炭、石油、機電及輕工等領域。積極推行《2013年工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展專項行動實施方案》黨的十提出大力推進生態(tài)文明建設,著力推進綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展,形成節(jié)約資源和保護環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式?!秶鴦赵宏P于印發(fā)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級規(guī)劃(2011-2015年)的通知》明確,把綠色低碳發(fā)展作為工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向和任務之一。貫徹落實黨的十精神,實現(xiàn)“十二五”規(guī)劃任務,要求加快推進工業(yè)節(jié)能降耗,加快實施清潔生產(chǎn),加快資源循環(huán)利用,促進工業(yè)向節(jié)約、清潔、低碳、高效生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,推動工業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
工業(yè)和信息化部《2013年工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展專項行動實施方案》,選擇了電機、涉鉛行業(yè)等重點領域和行業(yè),通過開展2013年工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展專項行動,力爭在能效提升和綠色發(fā)展方面取得突破,帶動工業(yè)節(jié)能與綜合利用整體工作取得進展。
《方案》提出了2013年工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展專項行動的主要目標。在電機領域,力爭推廣、淘汰和節(jié)能改造電機及電機系統(tǒng)1億kW,擴大高效電機市場份額,促進電機產(chǎn)品升級換代和產(chǎn)業(yè)升級,提高電機能效水平,實現(xiàn)全國工業(yè)用電節(jié)約1%。為提升電機能效,《方案》提出了多項對策措施。
一是推廣高效電機。充分利用中央財政節(jié)能產(chǎn)品惠民工程高效電機、風機、泵及壓縮機等財政補貼政策,力爭全年推廣高效電機(風機、泵、壓縮機)3 000萬kW;建設2~3個高效電機定轉(zhuǎn)子沖片、絕緣材料等關鍵配套材料規(guī)模化生產(chǎn)示范工程,降低高效電機生產(chǎn)成本,提高高效電機的生產(chǎn)保障能力。二是淘汰低效電機。制定在用低效電機淘汰路線圖,將淘汰低效電機目標任務分解落實到地方,今年年內(nèi)淘汰低效電機4 000萬k W;制定《高耗能落后機電設備(產(chǎn)品)淘汰目錄》(第三批),完善落后電機淘汰政策機制。三是實施電機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造。指導年耗電1 000萬kW?h以上的重點企業(yè)制定電機系統(tǒng)節(jié)能改造方案,明確能效提升目標及主要任務;推動第三方節(jié)能服務公司以合同能源管理模式對工業(yè)園區(qū)、大企業(yè)集團電機集群進行改造。全年實現(xiàn)電機系統(tǒng)節(jié)能改造3 000萬kW。四是實施電機高效再制造。建設一批電機高效再制造示范工程。
保障措施:一是利用節(jié)能產(chǎn)品惠民工程政策支持,推廣高效電機及電機系統(tǒng)。二是加大財政資金支持力度。三是強化標準約束和監(jiān)督檢查。四是按照《關于促進鉛酸蓄電池和再生鉛產(chǎn)業(yè)規(guī)范發(fā)展的意見》,建立部門協(xié)調(diào)工作機制,分工落實有關任務。五是充分利用聯(lián)合國開發(fā)計劃署、國際銅業(yè)協(xié)會等國際機構(gòu)的資金支持,加強方案論證、宣傳培訓、專家咨詢等基礎能力建設。
結(jié)束語
綜上所述,這都表明無論是從國家層面還是從學術(shù)層面人們重視電機能效提升的問題。事實上,轉(zhuǎn)方式已越來越緊迫。近段時間各地屢爆的霧霾天氣,揪起了許多干部群眾的心。雖然產(chǎn)生霧霾的原因比較復雜,但高能耗、高污染顯然是一個主因。比如,在京津冀這個面積占不到全國1/20的區(qū)域,卻密布著超過全國一半的煉鐵高爐,這直接導致鋼鐵行業(yè)給京津冀及周邊地區(qū)大氣造成的污染將比其他地區(qū)更嚴重,防治難度更大。為此,京津冀三地已經(jīng)著手聯(lián)防聯(lián)控。日益嚴峻的環(huán)保壓力后面,折射的是轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的緊迫性。以經(jīng)濟結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整為主攻方向加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,已經(jīng)成為當前和今后一個時期我國經(jīng)濟發(fā)展的重要任務?!肮?jié)能環(huán)保”是其中主要的環(huán)節(jié)之一。電機行業(yè)的節(jié)能降耗自然是重中之重。
參考文獻
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【關鍵詞】電力設計;節(jié)約電能;途徑
電能是日常生活中人們用到的最多的能源,利用電能我們可以用來照明,用來為機械設備運轉(zhuǎn)提供能源動力,還可以用將電能轉(zhuǎn)化為熱能來熱物體等。電能不僅易于傳輸而且消耗電能不會帶來環(huán)境的污染,所以說它是生產(chǎn)生活中最普遍的實用能源。若果沒有電能不僅各行各業(yè)的生產(chǎn)活動將無法進行,而且人們的日常生活也會受到極大的影響。在我國,由于電能的消耗量比較大,所以電能資源供應一直處于緊缺狀態(tài),為實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展節(jié)能減排、環(huán)保低碳已經(jīng)成時代賦予我們的責任。提到節(jié)約電能,由于各行各業(yè)的性質(zhì)不同,所以在節(jié)能上的側(cè)重也有所不同。例如原本在應急出口處用到的8W的小日光燈,被更換為功耗只有1W的LED發(fā)光燈,這種燈不僅耗電少,而且比普通的日光燈壽命也常。這樣節(jié)能減排的投入成本可以在很短的時間內(nèi)在節(jié)約的電費投入中收回。本文筆者根據(jù)從事電力工作的經(jīng)驗,對電力設計的節(jié)能應用進行探討,意在提出電力設計節(jié)約電能的幾種方法和途徑,供同行業(yè)人員參考。
1 提高供配電系統(tǒng)的電壓等級
影響供配電系統(tǒng)設計的的因素有二:一是,為了合理確定供電系統(tǒng)的電壓等級,必須要考慮到用電設備的用電容量、特性、供電距離、及當?shù)毓搽娋W(wǎng)分布情況等因素;二是,確定配電系統(tǒng)的電壓等級最終要根據(jù)用電設備的電壓要求、負荷的大小與負荷的分布情況來確定。從理論上來講,一般都是常采用高電壓深入負荷中心供電,盡量要避免低電壓、大容量輸電和長距離送電,因為這樣不僅可以有效降低輸電線路上的能源消耗,從而提高電力資源的質(zhì)量,保障用戶及時、快捷的利用。采用高電壓深入負荷中心供電的好處重要有兩個。一是,可以有效地節(jié)約電能。我們都知道,電壓與電能功率和輸送距離是正比例關系,而與電線路上流過的電流成反比例關系。也就是說,電力系統(tǒng)的輸出的電壓越高,電能功率就越大,同時電能輸送的距離就越遠。第二,是可以縮短輸電線路的長度。在供電電壓等級和輸送容量相同的情況下,輸電線路的長度與電能的消耗成正比。
另外,如果采用高電壓供電,輸送同樣功率的電能,因電流小,輸電線路上引起的電壓降也小,這樣不但可以減少電能消耗,而且還可以保證供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。
2 提高感應電動機功率因數(shù)
現(xiàn)代電網(wǎng)中經(jīng)常會用到大量的設備,這些設備同時也是耗電設備,例如感應電動機和變壓器等等。在這些用電設備中,感應電動機的用電量最大,幾乎占用了全部用電量的60%。通常說來,感應電動機在重負荷時,其功率因數(shù)在0.8左右,在輕負荷時,其功率因數(shù)則會急劇下降。在現(xiàn)實中,傳動裝置所配的電動機功率偏大,感應電動機很少會在滿負荷的狀態(tài)下運轉(zhuǎn),因此大部分情況下其運行功率因數(shù)都在0.8以下。功率因數(shù)低就是說,用電設備中存在大量的無功功率,輸配電設備的運作能力將會受到很大的影響。同時功率因數(shù)低也意味著輸電線路的損耗比較大。既然功率因數(shù)過低將會產(chǎn)生如此多的不利,那么我們就要想辦法來提高感應電動機功率因數(shù)。當輸電線路的額定電壓和輸送的有功功率一定時,輸電線路的功率損耗與其功率因數(shù)的平方成反比。如果將功率因數(shù)提高,那么提高后輸電線路的損耗將會大大減少。提高感應電動機功率因數(shù)的意義就在于:其一,有效減少無功功率損耗,大力提高輸配電設備的供電能力;其二,有效較少電壓降,保障了供配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量;其三,有效減小了負荷電流,提高供配電系統(tǒng)輸送電能的能力;其四,有效降低變壓器的容量,為供配電系統(tǒng)節(jié)約大量的投入成本??梢姡岣吖β室驍?shù),減少輸電線路的電能損耗同樣是節(jié)約電能有效措施。
3 選擇導體時遵循最佳原則
導體是輸送電能的載體,沒有導體也就不存在電能輸送。但是凡是導體都會存在一定的電阻,而電阻的客觀存在使電能在傳輸中必定要消耗一定的能量。在通常的電力設計中,為了節(jié)約先期的投入成本,我們在選擇導體時往往都是按照最小原則來進行的,即認為導體截面恰好能滿足溫升、電壓損失、機械強度等要求的最小要求即可。雖然說采用最小原則來選擇導線可以有效減少初始投資,但是導體的損耗是以熱的形式消耗掉的,小截面的導體,損耗大,導體運行的溫度高。另外從溫度與電阻的關系來看,導體的電阻會隨導體溫度的升高而增大,導體電阻增大也就意味著在輸送電能時要損耗掉更多的電能。所以從這點來看,我們在選擇導體時也應該根據(jù)最佳原則選用截面較大些的導體。這樣可以有效地降低導體輸電時的溫度,防止電阻變大而耗電。所以說,按照最佳原則而是不最小原則來選擇輸電電纜,同樣會實現(xiàn)節(jié)約電能的效果。目前國家投入了大量資金,用于城市及農(nóng)村電網(wǎng)的改造,其中最重要的就是要用較粗的電纜更換掉一些過細的電纜,以減少線路損耗,實現(xiàn)節(jié)約電能的目的。
4 采用變頻調(diào)速技術(shù)
現(xiàn)在許多重工企業(yè)中通常會用到風機和水泵,而大部分的風機和水泵需要根據(jù)不同的工藝情況調(diào)節(jié)風和水的壓力或流量。在以前,調(diào)節(jié)壓力或流量主要是依靠調(diào)節(jié)管道上的閥門,這樣會造成電能資源的浪費。即使是不需要調(diào)節(jié)壓力或流量的風機與水泵,由于與之配套的電動機功率都比實際需要的大,所以電動機也不是在額定功率下運行,如果不采取措施同樣存在電能浪費的問題。但是如果采用轉(zhuǎn)速控制來調(diào)節(jié)壓力或流量,就可以減少這一部分浪費,節(jié)約大量的電能。所謂變頻調(diào)速技術(shù)是一種以變頻調(diào)速器高為主的高效率、高性能的技術(shù)。而變頻調(diào)速器是用于給交流異步電動機調(diào)速的一款新型設備,其體積小、技術(shù)性能高、保護功能完善、工作安全可靠、能實現(xiàn)電動機軟啟動、軟停止及可平滑無級調(diào)速。依靠這些優(yōu)點,變頻調(diào)速器在各行各業(yè)中已得到了廣泛的應用。
另外,在工業(yè)生產(chǎn)中利用先進的控制裝置也可以有效減少電能的消耗。大家都知道現(xiàn)在大部分工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)都要求生產(chǎn)設備要按照工藝順序?qū)崿F(xiàn)聯(lián)鎖控制。聯(lián)鎖控制有利于對生產(chǎn)設備的整體操控,但是連鎖控制很容易造成電能的損失。例如,例如大型連續(xù)生產(chǎn)的皮帶等運輸系統(tǒng),生產(chǎn)線路比較長、涉及到的生產(chǎn)設備也比較多,系統(tǒng)運轉(zhuǎn)需要的電容量也比較大。在其逆流程起動或順流程停車的過程中,如果采用以往的控制裝置來對進程控制,在統(tǒng)一時間內(nèi),很多設備都可能處于空轉(zhuǎn)狀態(tài),這無形之中就增大了電能消耗。如果我們能在工業(yè)生產(chǎn)中采用先進的控制裝置,利用現(xiàn)代的計算機技術(shù)和編程序控制器對生產(chǎn)系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時控制,可以有效減少每臺設備的空運轉(zhuǎn)時間,節(jié)約大量的電能資源。
【參考文獻】
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1火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能降耗的意義
1.1治理環(huán)境污染
由于能源消耗所造成的環(huán)境污染有溫室效應、霧霾、酸雨等等。其中,在能源消耗的過程中會產(chǎn)生許多的二氧化碳,受該氣體的影響導致溫室效應污染;在能源消耗的時候會有大量的粉塵、煙塵出現(xiàn),從而造成霧霾污染;能源消耗的時候還會有二氧化硫氣體產(chǎn)生,這就造成了酸雨污染;對于火力發(fā)電企業(yè)推行節(jié)能降耗可以有效的治理這些環(huán)境污染問題。
1.2緩解國內(nèi)能源緊缺
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各行各業(yè)不在不斷的消耗著能源,現(xiàn)下能源資源越發(fā)緊張。我國對能源的實際利用率較低,而且對環(huán)境也產(chǎn)生了污染,引起社會廣泛的重視。中國地理面積較大、礦產(chǎn)資源比較豐富,然而中國人口較多,能源平均值在世界排名非常靠后,這就給中國經(jīng)濟的發(fā)展帶來一定的影響。在這樣的情況下,推行節(jié)能降耗可以有效的改變傳統(tǒng)經(jīng)濟發(fā)展模式,有效的緩解國內(nèi)能源緊缺問題,促進國內(nèi)經(jīng)濟飛速發(fā)展。
2火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能降耗的高效措施
2.1電氣節(jié)能降耗
電氣系統(tǒng)是發(fā)電廠調(diào)度作業(yè)的指揮中心,負責對鍋爐、輸料機、磨煤機、風機等設備實施自動化控制。與此同時,電氣控制系統(tǒng)運行需要的能耗投入也很大,持續(xù)作業(yè)條件下將形成一筆不小的成本費用。未來火力發(fā)電企業(yè)的主要發(fā)展方向就是節(jié)能降耗,將電氣控制模式的能量消耗系數(shù)控制好,使企業(yè)的所有設備都在比較穩(wěn)定的環(huán)境下開展生產(chǎn)工作,電氣節(jié)能降耗主要表現(xiàn)在三個方面,即器具、電機和變壓。首先,器具節(jié)能。制約發(fā)電廠能量消耗系數(shù)的主要因素就是器具,不一樣材質(zhì)的器具會產(chǎn)生不一樣的能量消耗問題,要想降低能量消耗,提升器具的使用壽命就要使用最先進的生產(chǎn)材質(zhì),最好使用非導磁性材料,嚴格按照設計圖紙的要求來安裝所有的器具,不可以隨意改變器具的位置,防止出現(xiàn)耗損量多大的問題。其次,電機節(jié)能。發(fā)電設備正常工作的核心裝備就是節(jié)能電機,它是所有工作階段消耗電能最厲害的設備,以往的電機應用功能短缺,這就造成電氣控制的能量消耗增大,使用高效電機取代低效電機是最有效的措施,它可以有效提升運行效率。最后,變壓節(jié)能。發(fā)電廠處理電壓值時經(jīng)常使用到的設備就是變壓器,它可以有效控制電荷的升降,預防用電設備受到高壓的危害?;鹆Πl(fā)電站在使用變壓器的時候,一定要注意用電的安全性,要在規(guī)定的范圍之內(nèi)使用,使用中心方式接線的方法來處理低壓廠用電接線。
2.2提高用煤質(zhì)量和鍋爐燃燒率
對于火力發(fā)電企業(yè),成本的70%都用在煤炭費用上,提高煤炭質(zhì)量存在以下三方面優(yōu)勢:第一、減少燃料消耗量、提高燃燒效率;第二、高質(zhì)量煤炭會減少對設備的磨損,增長了設備使用壽命;第三、能保證鍋爐穩(wěn)定可靠運行。若燃煤質(zhì)量不好,不僅能源消耗量大,還會造成燃燒不穩(wěn)定。鍋爐是火力發(fā)電企業(yè)里能量損耗最高的機器設備,它所造成的損失包括以下三點:第一,燃料未能燃燒充分造成化學能未能全部轉(zhuǎn)化成熱能;第二,鍋爐燃燒結(jié)束時的剩余熱量未能全部實現(xiàn)發(fā)電;第三,燃料燃燒時排放的煙霧帶走了一些熱量。綜上所述,就會發(fā)現(xiàn)鍋爐運行的時候會造成一些能量損失,因此對鍋爐運行開展節(jié)能降耗是大勢所趨。鍋爐節(jié)能降耗可以從以下五個方面著手進行:第一,控制好空氣預熱器的漏風現(xiàn)象,使換熱面積加大,從而使空氣流入鍋爐后擁有較高的溫度;第二,調(diào)節(jié)空氣系數(shù)和煤粉細度,這樣燃料就會完全的燃燒;第三,將排煙溫度控制好,這樣就會有效控制熱量的損耗;第四,鍋爐內(nèi)按時放入吹灰器,這樣鍋爐內(nèi)就不會存積大量的灰,可以使傳熱效率得到明顯的提升;第五,鍋爐和冷水壁使用先進材料包裹好,這樣鍋爐的熱量就會損耗較少。
2.3創(chuàng)新改造傳統(tǒng)管理模式
在進行火力發(fā)電管理過程中,必須改變傳統(tǒng)只重視生產(chǎn)安全的管理理念,在火力發(fā)電生產(chǎn)的時候,不光要重視安全生產(chǎn),還要注重企業(yè)節(jié)能降耗。首先,建立專門的節(jié)能降耗管理部門,企業(yè)高層領導作為該管理部門的主要負責人,配置相應的專門管理工作人員,這樣才能確保節(jié)能降耗管理工作落實到實處;其次,組織專業(yè)知識培訓,讓火力發(fā)電企業(yè)的所有工作人員綜合素質(zhì)都提升到一個新的層次,光倡導節(jié)能降耗不進行專業(yè)知識培訓是起不到良好效果的,光喊口號只能是從形式上節(jié)能降耗,不會起到實際的作用;最后,注意宣傳好節(jié)能降耗理念,提升工作人員的感官認識,這樣他們在工作中就會有意識的開展節(jié)能工作,給高效推行節(jié)能降耗環(huán)保的推行打下堅實的基礎。
2.4建立健全節(jié)能管理機制
要想推行高效節(jié)能管理,光靠宣傳節(jié)能理念是起不到任何作用的,一定要建立健全節(jié)能管理機制,確保節(jié)能降耗工作順利的進行。首先,不斷完善節(jié)能降耗管理機制,這樣工作人員就會有明確的工作目標,可以依規(guī)辦事;其次,建立健全節(jié)能管理機制可以引起工作人員的注意,推進企業(yè)朝著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展;最后,建立健全節(jié)能管理制度,可以明確企業(yè)員工的職責和義務,培養(yǎng)他們愛崗敬業(yè)精神,這樣可以高效的提升節(jié)能降耗成果。
3結(jié)語
伴隨著科學技術(shù)的不斷進步,智能化的建筑控制技術(shù)也在不斷地進步,根據(jù)建筑電氣照明而發(fā)明的智能化照明控制技術(shù),在現(xiàn)代化的建筑電氣照明節(jié)能方面是比較科學,并且是可以實施的智能化控制手段。在《智能建筑設計標準》當中明確指出,對于建筑內(nèi)部的電氣照明裝置實施全面的監(jiān)控,可以使用智能化的建筑控制技術(shù),這樣,能夠保證各種儀器裝置的工作狀態(tài)是最理想的,進而達到節(jié)能的目的。在《建筑照明設計標準》的當中規(guī)定了建筑場地的照度標準、視覺要求等。在設計電氣照明的時候,需要依據(jù)建筑的要求和功能進行,以跟國家規(guī)定的照度標準與能源消耗指數(shù)相符合。設計照度標準的時候,應當以節(jié)能為基礎,并且依據(jù)現(xiàn)狀來決定照度的強弱,禁止浪費能源。依據(jù)照明要求的檔次來決定照明的標準,以節(jié)能為前提。在確認好燈具、照度的數(shù)值之后選擇燈具的數(shù)量,最后再布置燈具。
應當在全面地思考燈具的色溫、顯色指數(shù)、光效、使用年限等要素的基礎上選擇照明燈具。在通常的民用建筑當中,大多都使用HID燈、白熾燈、熒光燈等,伴隨著科學技術(shù)的不斷進步,許多新型的照明燈具如光纖照明、LED燈等被普遍地運用到我們現(xiàn)實的生活當中。直管形狀、管徑較細的熒光燈比較適合使用在會議室、辦公場所、教室等樓層不高的地方;金屬鹵化物和高壓鈉燈比較適合運用在樓層較高的工廠;高壓鈉燈具有費用較低、光效較好、使用年限較長的特點,可是它的顯色性不好,因此,比較適合運用在材料庫、成品庫、鍛工和煉車間等對辨色沒有較高要求的地方;金屬鹵化物燈具有光效較好和使用年限較長的特點,因此,被得以廣泛地使用;熒光高壓汞燈具有顯色性較差、光效不好、使用年限較短的特點,自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈的光效是最差的,因此,通常的照明都不會使用這種燈具。第一,根據(jù)配光指數(shù)選擇。光照型的照明燈具適合運用在室外的地方;在通常的照明場地,大多使用半直射和直射、漫射型的照明燈具,以確保頂棚間和墻壁留下一部分的照明,使人感覺比較舒適和均勻;在很多比較特殊的地方,比如規(guī)模較大的工廠里面,當它的燈具高度在4.5m以上的時候,需要使用深照型或者是配照型的照明燈具。第二,根據(jù)場地的條件要求進行選擇。具有防雨用途的照明燈具適合運用在室外的場地,都有保護網(wǎng)的照明燈具比較適合運用在機械作業(yè)容易出現(xiàn)碰撞的區(qū)域;開啟式的照明燈具適合運用在比較干燥和空氣流通的室內(nèi);在比較潮濕的地方,開啟式的照明燈具需要具備防水或瓷質(zhì)的燈頭;具備防塵功能的密閉式照明燈具適合運用在多塵的地方;需要引起重視的是,防爆型的照明燈具適合運用在含有易爆易燃氣體的場所內(nèi)。第三,根據(jù)使用燈具的效率進行選擇。在確保眩光限制和配光標準的前提條件下,使用高效率的照明燈具。對熒光燈,帶格柵燈具的照明效率需要在60%以上;磨砂棱鏡罩燈具的照明效率需要在55%以上;帶透明罩的照明效率需要在65%以上;而帶反射器燈具的照明效率需要在75%以上。
對于變壓器、氣體放電光源中的鎮(zhèn)流器等建筑照明系統(tǒng)中的部分用電設備,因具有電感元件,會產(chǎn)生無功功率,從而影響了電能的有效利用??梢圆扇√岣咴O備功率因數(shù)的方法來降低這部分無功功率,如熒光燈可采用電子鎮(zhèn)流器;像采用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈單燈可以安裝補償電容器;變壓器低壓則采用電容器組集中補償?shù)?。采取這些方法可使設備和線路上的無功功率傳輸減少,從而達到節(jié)能的目的??稍谂渥冸娝鶅?nèi)集中補償基本無功功率的電容器組;對于容量較大、負載穩(wěn)定且長期運行的用電設備的無功功率則可單獨就地補償。
在對建筑電氣照明進行施工的時候,電氣照明節(jié)能化設計的潛力還是比較大的,作為照明電氣的設計者來講,需要認真地進行設計,全面地思考并不斷地調(diào)整節(jié)能的方法,不但能夠達到照明的要求,而且實現(xiàn)節(jié)能的目的,以節(jié)約更多的能源。
關鍵詞:供配電設計 節(jié)能方法 措施 探究
中圖分類號:TP2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)06(a)-0091-01
科學技術(shù)發(fā)展日新月異,經(jīng)濟發(fā)展的速度也在不斷加快,在世界范圍內(nèi)能源的使用率不斷升高,能源問題已成為全球關注的熱點話題。據(jù)相關資料顯示,中國能源消耗的總量在2009年已經(jīng)超過美國躍居為世界消耗能源量最多的國家[1]。在這樣的發(fā)展大背景下,本文主要對供配電設計中的節(jié)能方法和措施進行了詳細地探討和論述。
1 供配電系統(tǒng)總體規(guī)劃
在設計供配電系統(tǒng)的總體方案時,應綜合考慮多種因素,主要有負荷性質(zhì)、用電設備特性、用電容量、供電距離以及負荷分布等因素,然后選擇合理的電壓等級,進而設計出科學合理的配供電系統(tǒng)方案。在節(jié)約電能和投資成本方面,可以采用簡化接線和減少配變電級數(shù)的方法實現(xiàn)。在確定變壓器的臺數(shù)和容量時,需要考慮到經(jīng)濟運行和負荷特點的實際情況,對于那些受晝夜和季節(jié)性影響較大的負荷,在確定變壓器的容量時,需要將負荷計算出來并考慮經(jīng)濟和技術(shù)因素。
通常,供電電壓值和線路電流值成反比,即線路的電流越小,供電電壓越高。線路上的電流越小,線路上電能的耗損量就越小。在減少線路上的電能損耗方面,總變電所和配電所還可以采取減小與負荷中心的距離和減小供電半徑的方法來達到降低電能損耗的目的。在供電電壓的范圍內(nèi),利用提高線路的電壓等級的方法也有助于減少電能的損耗。然而在提高線路電壓等級的情況下,電氣設備也需要提高絕緣性能,這樣就提高了投資成本。所以,這種方法需要在經(jīng)濟技術(shù)對比較為合理的情況下才能實施。
一般情況下,輸電網(wǎng)的總干線使用的電壓等級是500 kV、220 kV以及330 kV,相鄰電網(wǎng)之間的聯(lián)絡線大多也是采用這樣的電壓等級;二級輸電網(wǎng)采用的電壓等級通常為220 kV和110 kV;城鄉(xiāng)配電網(wǎng)和大型工業(yè)企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)中的電壓等級一般采用35 kV。較低一級比較常用的高壓配電電壓為10 kV,但是如果負荷中高壓電動機占有很大的比重時,采用6 kV的配電方案是比較經(jīng)濟合理的。以某冶煉廠為例,該廠中高壓電動機總?cè)萘亢拓摵蓴?shù)量所占的比例非常大,該企業(yè)在選擇電壓等級時將這一因素進行了深入地分析,最終選擇了110 kV/6 kV的變配電方式。另外,各級電壓等級和相對應線路輸送能力之間的關系(見表1)也是在設計供配電系統(tǒng)總體方案中確定電壓等級需要考慮的因素。
注:供配電線路的輸送能力受到多方面因素的影響,主要有導線的敷設方式、導線截面、導線的排列方式、工作溫度、功率因數(shù)以及導線間的幾何間距等,標準列出的數(shù)據(jù)僅表示大概范圍。
2 供配電線路的設計
電力線路按結(jié)構(gòu)可分為兩大類:架空線路和電纜線路。金屬導線的功能就是為輸電線路傳輸電能,然而導線存在一定的電阻,因此輸電線路在輸電過程中總會出現(xiàn)一定的功率損耗。以下為三相輸電線路的功率耗損的公式:
P=3I2R×10-3=×10-3
式中:P為三相輸電線路的功率消耗;I為線路電流;R為輸電線路中每相線路的電阻;P為輸電線路輸送的有功功率;U表示電壓;cosφ為輸電線路的功率因數(shù)。由公式可知,輸電線路的功率消耗和輸電線路的電壓、功率因數(shù)以及輸電線路的電阻有密切的關系。當負荷功率數(shù)值不變時,輸電線路上的耗損功率和功率因數(shù)的平方成反比,和電壓的平方也成反比,而與輸電線路的電阻成正比。因此,在設計供配電線路方案時,可以采用降低輸電線路電阻的方式以及提高輸電線路功率因數(shù)和電壓等級等方式來實現(xiàn)降低功率損耗和節(jié)約電力資源的目的。
輸電線路電阻的公式為:R=PL/S,從中我們得出電阻和導線的長度是正比例關系,與導線的電阻率P也是正比例關系,而與導線截面S成則是反比例關系。因此,我們可以采取一些措施來達到降低電阻的目的。
(1)最好選擇銅芯導線,鋁線等電阻率P比較小的導線。(2)在設計過程中,應盡可能使輸電線路沿著直線的方向,盡量不要沿著曲線的方向,這就需要變電所盡量縮短與負荷中心的距離,減小供電半徑;在低壓配電過程中,也盡量使輸電線路不往回走,這樣可以最大限度地減少輸電導線的長度,從而減少輸電線路的電阻。(3)將輸電導線的截面面積適當增大。
3 電氣設備選擇
在供配電設計中,電器設備的合理選擇對改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量和提高用電設備的自然功率因數(shù)具有十分重要的作用,進而可以有效減少電能資源的損耗。
一般情況下,工業(yè)企業(yè)消耗的無功功率中變壓器、異步電動機以及線路所占的比例分別為20%、70%以及10%[2]。在設計中,為了減少線路感抗,利用正確選擇變壓器的容量和電動機的方法來實現(xiàn)。在功率條件合理的時候,想要提高用電單位的自然功率因數(shù),可以采取有效措施來實現(xiàn),如運用同步電動機和選擇使用間隙工作制設備,前提是該設備具有空載切除功能。在選擇電動機的經(jīng)常負荷時,應盡量高于額定容量的40%;而要使變壓器的負荷率高于60%,最好將其控制在75%~85%這個范圍內(nèi)。
提高電動機的功率因數(shù)和工作效率可以有效減少電動機的能源消耗量。異步電動機空載時的因數(shù)還不到0.4,輕載時功率因數(shù)大致為0.6,由此可見,異步電動機在空載和輕載運行時,功率因數(shù)都不太高。當異步電動機的負荷在70%以上,甚至在滿載負荷的條件運行時,其功率因數(shù)大概為0.85,這時功率因數(shù)相對較高一些。因此,設計時若能選擇容量合適并且又能使電動機滿負荷運行時,將會使電動機的自然因數(shù)得到很大的提高。所以,在設計選型時應將高能耗且效率低的電動機淘汰掉,而應選擇稀土永磁電動機、高效節(jié)能電動機等工作效率高并且又節(jié)約能源的機型。同時,在選擇電動機時,還需要充分考慮啟動次數(shù)、負荷特性以及調(diào)速方面等因素,以防出現(xiàn)電能浪費的現(xiàn)象。
參考文獻
關鍵詞:電力工程;節(jié)能設計;管理方法
Abstract: for the development of economy will tell, energy has become a core restriction factor, so in the design of power engineering process, need comprehensive fully consider power generation system, electricity, power transmission and distribution, and other aspects, at the same time, in the specific management link, still need to use the energy saving measures as much as possible, and finally achieve energy efficient, scientific, reasonable use. Based on this, this paper focuses on the energy saving power engineering design and management methods are discussed.
Key words: electric power projects; Energy saving design; Management method
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A文章編號:
對于能源在當前中國的應用來講,一個最具有挑戰(zhàn)性的任務就是節(jié)能。對于電力工程而言,這也是面臨的新問題之一。節(jié)能不但能夠讓能源的利用效率得到提高,而且使工業(yè)對環(huán)境產(chǎn)生的負面影響得到很好的控制,所以對于整個社會來講,為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的,必須要盡可能地采取措施進行節(jié)能。
一、電力工程節(jié)能的重要性
伴隨著不斷發(fā)展的市場經(jīng)濟,市場對電力的需求呈現(xiàn)明顯的上升趨勢,隨之而暴露出來的問題則越來越明顯。對于整個中國社會的電能需求來講,電力工程擔當著生產(chǎn)的重任,同時電力工程也是能源的主要消耗者,所以對于整個社會來講,實施節(jié)能的重要性就越來越明顯。
長期以來,無論是在電力工程行業(yè)還是社會建設的其他領域和行業(yè),關于能源的使用,政府一直在大力的倡導:提高使用效率,較少能源浪費,控制環(huán)境污染。盡管如此,有效利用能源的途徑卻一直在探索中前行。理論上,市場競爭的必然結(jié)果之一就是節(jié)能,因為節(jié)能可以帶來成本的縮減,可以在市場上獲得競爭優(yōu)勢,可以成為市場的贏家。
二、電力工程的節(jié)能設計
1. 電壓的合理調(diào)整運用
調(diào)整電壓可以借助于對分接頭進行調(diào)整,或者投切電力電容器于母線等,這些措施和手段有助于電壓在質(zhì)量得到保證的同時,被適度的進行調(diào)控。有功損耗與電壓之間的具體關系為:損耗和電壓的平方為正比例的關系,也就是說,對運行電壓進行合理調(diào)整,有助于實現(xiàn)節(jié)能的目的。自動調(diào)壓器實質(zhì)上是變壓器的一種,這種變壓器對輸入的電壓進行自動跟蹤,從而實現(xiàn)輸出電壓的恒定以及三相自耦。這種設備能夠?qū)﹄妷涸?0%的范圍內(nèi)進行自動調(diào)節(jié)。如果資金缺乏,又想實現(xiàn)電壓質(zhì)量改善可以使用自動調(diào)壓器。很多時候,電壓的正常運行很難得到保證,在這樣的情況下,必須要避免的就是人為因素對其產(chǎn)生影響。工程開展的過程中,應提前預防,保證預警系統(tǒng)的有效運轉(zhuǎn),確保不會產(chǎn)生重大損失,使損失達到最小化。
2.平衡三相負荷
三相負荷如果出現(xiàn)非常不均衡的情況,對于產(chǎn)生較大漏電電流的相稱為靈敏相,對于產(chǎn)生較小的漏電電流的相稱為不靈敏相。如果不靈敏相層面出現(xiàn)了觸、漏電事故,保護器可能會出現(xiàn)拒絕動作的情況;如果漏電情況出現(xiàn)在靈敏相上,即使漏電情況非常輕微,比如剛剛達到動作電流的數(shù)值,在這個時候,因為線損情況的存在,配電變壓器負載損耗就會呈現(xiàn)上升的趨勢。伴隨著變壓器負載電流的不斷調(diào)整變動,上升情形更加的明顯,這與負載電流的平方成正比例關系,如果變壓器輸送的容量相同,三相負荷就會出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象,有功損耗就會呈現(xiàn)增大的趨勢。如果中性線電流過大,適配電壓器在運行時就會出現(xiàn)溫度上升,如果情況非常嚴重的時候,升高的溫度甚至會燒壞變壓器。
不平衡的三相負荷會出現(xiàn)一相乃至兩相的畸重,在這樣的情況下,線路電壓必將會出現(xiàn)下降,電能供應的質(zhì)量受到影響,電器的正常工作受到很大的負面影響。所以,對剩余電流具有保護性的配電變壓器非常的重要。
3. 無功補償?shù)拈_展
電網(wǎng)中大部分的電力負荷為感性負荷,比如變壓器、電動機。具體運行的時候,這些設備需要耗費一定的功率,雖然部分功率可能并不做有用功。為了控制無用功率就需要盡可能的減少感性負荷的供應,在這個情況下,為了保證電力運轉(zhuǎn)正常,還需要對電能損耗情況進行控制和降低,這些應該具體被看作為無功補償。無功補償對節(jié)能降耗有著不可磨滅的作用。它可以節(jié)省企業(yè)電費開支、提高設備的利用率、降低系統(tǒng)的能耗、改善電壓質(zhì)量以及可以增加變壓器的容量。當然,在這里,我們不只是傳統(tǒng)意義上的無功補償,還有近期市場推廣的動態(tài)無功補償。動態(tài)無功補償發(fā)生裝置,即靜止同步補償器,又名靜止無功發(fā)生器。由于它的開關器件為IGBT,所以,它的動態(tài)補償效果是早期的同步調(diào)相機、電容器以及無功補償裝置所不能比擬的。無功補償裝置以其較低的諧波,較高的效率以及較快速的動態(tài)響應,從而成為現(xiàn)代柔流輸電系統(tǒng)中的重要設備。該種裝置主要用來補償電網(wǎng)中頻繁波動的無功功率,抑制電網(wǎng)的閃變和諧波,提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。另外,若從配電網(wǎng)使用效率的角度進行改善,借助對網(wǎng)絡損耗的降低和控制,將有助于輸電線路壽命的延長使用。
4全方位的監(jiān)控
國內(nèi)外知名自控品牌中的配電監(jiān)控能源管理系統(tǒng)對節(jié)能降耗有很好的作用。它的特性是安全、高效、經(jīng)濟以及可擴展。以下是它的作用:(1)動態(tài)顯示電器測量參數(shù)、運行參數(shù)和狀態(tài)量參數(shù)。(2)連續(xù)記錄顯示負荷記錄曲線,電壓棒圖和餅圖等。3)電能全方位管理??傊\用這樣的全面監(jiān)控系統(tǒng)是有效的節(jié)能措施。
三、節(jié)能管理措施
節(jié)能是技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物,有效的節(jié)能措施對于產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的提升、產(chǎn)品技術(shù)含量的改進發(fā)揮著非常重要的作用。例如:發(fā)電企業(yè)要及早的實施汽輪機通流的改造,以便提高機組效率。針對有些吸風機和水泵等效率較低設備的狀況,應積極采用節(jié)能高壓變頻技術(shù)來降低耗電率,提高能源的轉(zhuǎn)換效率。
除了節(jié)能技術(shù),為了實現(xiàn)能源真正的有效利用,還需要建立并完善節(jié)能管理制度。管理制度與技術(shù)的有效結(jié)合利用,對于節(jié)能的真正實現(xiàn)來講,發(fā)揮著關鍵作用。在建立完善節(jié)能管理制度的過程中,下面的幾個問題需要得到特別的關注:(1)電價政策本身需要合理靈活,電價的管理需要形成動態(tài)的機制;(2)激勵機制需要盡可能的有效化,比如對于風能發(fā)電、太陽能發(fā)電可以實行激勵的電價管理;(3)補償機制也要不斷的科學化、合理化,這個機制要盡可能的對環(huán)保予以鼓勵;(4)電價機制要逐步的科學化。高水平的電價機制必然是市場化的,能夠?qū)Y源的稀缺性進行反應和及時地調(diào)整,也能夠反映市場上的供求狀況,能夠引導資源的合理配置。
四、結(jié)語
總而言之,持續(xù)不斷的在電力工程領域推行節(jié)能措施,對于環(huán)保型社會主義國家的建立而言,意義重大,對于國民經(jīng)濟的持續(xù)健康快速的發(fā)展而言,也是有著非常重要的意義的。伴隨著快速發(fā)展的經(jīng)濟環(huán)境,節(jié)能也有助于國家經(jīng)濟更加良性的運行,對社會的發(fā)展和進步做出更加重大的貢獻。
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[關鍵詞] 電能表錯誤接線 檢查方法 防范對策
電能計量的準確、公平、公正、可靠直接關系供、用電雙方的利益,做好電能計量工作,不僅要求電能表、互感器本身的檢修、檢驗符合有關規(guī)定,更重要的要求接線正確。因此,裝接人員要掌握技術(shù),精通業(yè)務,熟悉有關的規(guī)程制度,使裝表接線正確整齊,不發(fā)生差錯,更好地為用戶服務。
1、電能表錯誤接線檢查方法
1.1 帶電檢查。若無相位伏安表時,只能在聯(lián)合接線盒上進行驗線。在三相負載對稱,又能估出功率因數(shù)的情況下,可用下列方式來核對有功電能表的接線是否正確。①用秒表測量有功電能表的10轉(zhuǎn)秒數(shù),再根據(jù)電壓、電流互感器的變比和有功電能表每千瓦的轉(zhuǎn)數(shù)計算其高壓側(cè)功率。將測得的功率與實際功率比較。②若三相負載對稱,用秒表測量有功電能表n轉(zhuǎn)秒數(shù),然后斷開聯(lián)合接線盒與中間相電壓,再測量有功電能表n轉(zhuǎn)秒數(shù),看它是否慢一倍,再連接中間相電壓,然后將兩邊的相電壓對調(diào),看有功電能表是否停數(shù)。如不符合,則電能表接線就不正確。③用鉗形電流表分別測試IA和IC,然后將二相電流合并測試,其讀數(shù)應與單獨測試的基本一樣,如合并測試時電流是單獨測試時的3倍,說明有一相電流方向相反。
1.2 停電檢查。在一次側(cè)停電時,可用萬用表對電流、電壓線圈逐相檢查,根據(jù)電流互感器一次側(cè)的極性,核對二次線圈接到表計的進出線是否正確;根據(jù)電流、電壓互感器一次側(cè)的相位,核對二次線圈接到表計的相位是否正確。
2、電能表錯誤接線分析
2.1三相四線電能表誤接線分析。① 某相電流互感器的變比與其余兩相不一致或者三相均不一致。安裝完畢后目測電流互感器的變比及匝數(shù)是否合適,通電后使用鉗形電流表核對互感器的變比及三相電流互感器二次電流是否基本平衡,一般三相線路二次電流差異不會大于30%,如不符合,則要進一步判斷確實是三相負荷不對稱還是互感器變比不對。②電壓斷線。由于電能表二次回路規(guī)定采用銅芯導線,而用戶進戶線一般為多股鋁芯線,在現(xiàn)場安裝時一般采用破皮接法,如果接頭處理不當,長時間運行由于導線氧化而造成接觸不良,致使電能表電壓缺相運行。③ 電壓電流不同相位。此類錯誤經(jīng)常發(fā)生在電流互感器與電能表安裝位置不在同一平面時,導致在不同功率因數(shù)下,電能表快走、慢走、倒走等現(xiàn)象。此類誤接線可用抽壓法判斷,即分別只保留單相電壓,看電能表運轉(zhuǎn)是否正常,正常情況是三相均應正轉(zhuǎn)。④ 零線未接入。由于零線接觸不良或者是導線內(nèi)部斷開,在三相負荷不平衡時漏計不平衡電量。在安裝完畢送電后,用萬用表測量三相相電壓是否正確即可判斷出此類錯誤。⑤ 單相或者兩相電流互感器二次極性接反。當單相互感器接反時,電能表慢走,少計兩相電量;當兩相互感器接反時,電能表反轉(zhuǎn),所計電量為一相電量的反向電量;當三相互感器都接反時,電能表反轉(zhuǎn),所計電量為三相反向電量。
2.2常見單相電能表停轉(zhuǎn)錯誤情況。①在三相電壓對稱、三相負載基本平衡條件下,三相四線有功電能表電流回路按正相序接線而電壓回路是負相序接線時,電能表必不轉(zhuǎn)。②電流缺相而使電能表轉(zhuǎn)慢,當電流單相開路時,電能表僅計量兩相電量;兩相開路時,僅計量單相電量;三相開路時,電能表停轉(zhuǎn)。③ 單相電能表電壓連接片脫落的錯誤接線。當電壓小鉤斷開或接觸不良造成開路時,這種錯誤接線的原因:一是修校單相電能表后沒有把電壓連接片的螺絲擰緊而脫開;二是用戶偷電把電壓接片松脫。其電壓線圈的相線斷開,沒有電壓,電能表不轉(zhuǎn),漏計電量。④單相電能表的相線與中性線接反的錯誤接線。中性線從電能表引出后,處在開路狀態(tài),而負載跨接在相線之間,用電照樣正常,因電能表電流線圈無電流通過而不轉(zhuǎn),計量不準確。⑤中性線不通過單相電能表的接線方式。這種接線方式,電流、電壓回路接線完好,電能運行正常。但時間長了,慢慢出現(xiàn)在電能表接線盒的接頭處氧化燒損,如果此現(xiàn)象發(fā)生在中性線的接線柱上,將造成電壓回路不通,即電壓線圈的電壓U=0。此時單相電能表不轉(zhuǎn),而用戶的燈仍亮,造成漏計電量。
2.3常見電能表反轉(zhuǎn)的錯誤接線分析。①電流互感器二次引線三相或二相均接反。當兩相互感器接反時,電能表反轉(zhuǎn),所計電量為一相電量的反向電量;當三相互感器者接反時,電能表反轉(zhuǎn),所計電量為三相反向電量。② 三相四線電能表跨相接線。當在0°~90°范圍內(nèi)時,三相四線有功電能表呈反轉(zhuǎn)狀態(tài)。③單相電能表進出線接反或顛倒的錯誤接線。在裝換電能表時,如未將電能表的進出線分清,而將電能表的進線與出線錯接或顛倒,其電壓線圈仍為正向接線,而電流線圈為反向接線,導致電能表反轉(zhuǎn),計量不準確。④單相電能表相零線和進出線均顛倒的錯誤接線。在裝換單相電能表,粗心大意或不了解電能表接線方式,不僅將電能表的進出線顛倒,還將電能表進線的相零線顛倒,此時電流線圈雖為正向接線,而電壓線圈成反向接線,導致電能表反轉(zhuǎn)。
3、電能表錯誤接線的防范對策
3.1 規(guī)范電能表計量裝置的安裝接線及工藝 ,規(guī)范電能計量裝置的安裝接線,是防止計量差錯的有效手段。首先電能計量裝置的二次回路應符合技術(shù)要求: 對高壓CT接線,不宜采用簡化接線,而應用分相接線,即三相三線二只CT用4根線連接,三相系統(tǒng)三只CT用6根線連接。對于低壓的有的仍用簡化接線,即三相三線2只CT采用不完全星形接法,用3根線連接; 三相四線3只CT星形法接線,用4根線連接。 其次,當PT二次電壓線用電纜連接時,一般采用四芯,一根芯作為備用,35kV以上計費用PT二次回路,應該不能裝設隔離開關輔助觸點,但安裝熔斷器;35kV及以下計費PT二次回路,不得裝設隔離開關輔助觸點和熔斷器; 35kV及以下用戶應用專用計量互感器; 35kV及以上用戶應有CT、PT專用二次回路,不得與保護、測量回路共用。
3.2 低壓三相電能表的電壓輔助線,要從電能表上側(cè)可密封的地方壓接,以免用戶私自調(diào)整電壓相序,這樣加大打擊偷電竊電行為力度,保證電能表計量準確性。
3.3 電能表間距不小于80mm,與屏邊距距離不小于40mm,電能表傾斜度(前后左右)不得超過1°,導線穿過金屬盤要用套護圈或塑料管。
3.4 二次回路連接導線最好用黃、綠、紅相色線,中性線用黑色線,且導線中間不可有接頭,導線連接為螺絲壓接式,線頭應彎曲成圈,方向與螺絲旋緊方向一致。
3.5 定期查線或查表,保證電能表計量準確性。
4、結(jié)束語
電能計量不論是單相電能表還是三相電能表只要電流回路或電壓回路或互感器接入出現(xiàn)差錯,就會造成計量差錯。因此,除在實驗室檢驗合格,在現(xiàn)場按有關規(guī)范和技術(shù)要求安裝,安裝完畢后認真查對接線。特別是電流線圈、電壓線圈極性端子、CT極性端子必須正確接入。對計量大的用戶還需帶上實際負荷、實際功率因數(shù)進行現(xiàn)場檢驗。不要認為電能表能正轉(zhuǎn)就正確,要仔細核查電壓相序、電流相位正確,測定誤差在規(guī)定范圍內(nèi)才能確定電能表接線正確。
參考文獻:
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作者簡介
關鍵詞:機電實習教學;學生;操作技能;方法
技工院校教育的重點是培養(yǎng)學生的實際操作技能,這與實習教學關系密切,抓好實習教學的基本環(huán)節(jié),激發(fā)學生的學習興趣,重視能力培養(yǎng)是培養(yǎng)高水平技能型人才的基本方面。培養(yǎng)專業(yè)技能比單純掌握專業(yè)知識更為重要。
一、在教學中要抓好實習教學環(huán)節(jié),激發(fā)學生學習興趣,提高教學質(zhì)量
1.入門指導環(huán)節(jié)
這一環(huán)節(jié)的主要任務是實習指導教師向?qū)W生傳授實習的工藝知識,工具、儀器、儀表、設備的使用,實習操作方法、步驟、技術(shù)規(guī)程、安全知識及任務分配等。教師在這一環(huán)節(jié)的教學中一般采用的做法是列出工具、儀表、材料、設備、清單,發(fā)給學生,組織教學。但是,由于課程的類型不同,其結(jié)構(gòu)也不同;同一類型的課或由于學生學習階段不同,教學的具體要求不同,也有不同的結(jié)構(gòu)。應該嘗試在單一課題實習時,先組織教學及必要的相關基本知識入門指導,再按小組劃分一個單位,讓學生自己準備工具、儀表、材料或設備、元件等。
進行實習入門指導時,教師要遵守教學原則,采用有效的教學方法,要從不同的實習內(nèi)容和學生的實際情況出發(fā),創(chuàng)造性地運用,根據(jù)備課時做出的計劃、規(guī)定的具體步驟,靈活有效地控制教學進程,使教學過程有條理地進行。實習指導教師要發(fā)揮自己的主導作用,按階段、步驟對各個主要知識點進行講解、示范、演示等,教一點,學一點,掌握一點,鞏固一點。不能無視學生掌握狀況,一律采用滿堂灌,那樣既不能調(diào)動學生的積極性,也不能激發(fā)學生的學習興趣,難以達到教學目的。
對一個實習課題,要找出所有的基本技能點,然后由淺入深、由易到難、循序漸進地進行入門指導。如電動機啟動與控制課題、分元件的認識與選擇、工具儀表的使用方法、元件布置及安裝、板面布線的工藝方法及要求、按鈕內(nèi)接線方法及要求、電動機引線接線方法及要求、電源接線的方法及要求、通電試驗的方法與步驟、故障排除方法等,有多個基本知識點,上課時把學生安排到合適的崗位上,按多個階段,多次集體入門指導,每指導一次學生就練習一段時間,等學生互相檢查和自檢后,教師再檢查學生是否掌握基本技能,再進行下一次指導。學生得到教師的肯定和贊揚,會提高學習興趣,就有了學習的主動性。
2.巡回指導環(huán)節(jié)
學生有了學習的主動性,就能積極地進行練習,這時指導教師在巡回指導中,要進行積極的指導,并考評學生練習的情況,讓學生在專業(yè)知識的指導下進行練習,明確為什么要這樣做而不那樣做,指導教師在巡回指導中,發(fā)現(xiàn)問題及時進行個別示范指導。在教師的指導下,學生通過練習不但能鞏固知識,鍛煉技能技巧,而且能發(fā)揮學生的能力,培養(yǎng)學生克服困難和認真扎實的工作習慣。
巡回指導中教師要發(fā)現(xiàn)好的學生,也要發(fā)現(xiàn)差一些的學生。對好學生要肯定他的成績及時表揚,并要求他們指導其他學生;對差一些的學生,教師要更加關愛,多進行指導,這樣學生的上進心會增強,積極性就能調(diào)動起來。在巡回指導中,指導教師要控制練習時間,在規(guī)定時間內(nèi)教師要檢查,過一關再進行下一關。這就要求教師在巡回指導中把好練習質(zhì)量關。
檢查就是把關,巡回指導中的檢查可用提問或?qū)嶋H操作等方式,檢查要全面,評分可占總成績的20%~30%,這樣做,學生的能動性能得到充分發(fā)揮,還有利于教師全面了解學生掌握知識的情況,培養(yǎng)學生解決綜合性問題的能力。
入門指導和巡回指導相結(jié)合。入門指導和巡回指導是實習教學環(huán)節(jié)中的兩個中心環(huán)節(jié),在教學中要交替進行。入門指導和巡回指導的結(jié)合也就是理論與實踐相結(jié)合,巡回指導以入門指導來指導,對不同的學生要采取不同的指導方法,這樣才能達到最佳的實習目的,提高實習教學質(zhì)量。
二、有重點地強化訓練,提高學生的技能水平和能力
為了打破常規(guī),走市場辦學的新路子,要在搞好一般課題實習的同時,對一些重點課題和綜合性較強的課題進行強化訓練。按學生的具體情況和專業(yè)的不同性質(zhì),使用不同的強化措施,以能力培養(yǎng)為目標,以操作技能為核心,選準技能訓練的突破口,加大訓練的強度、難度。要自制一系列電工綜合訓練裝置、模型和實習裝置,如電動機定子繞組系列模型、照明布線綜合訓練裝置、煤礦井下采區(qū)供電及設備綜合系統(tǒng)裝置、電子綜合實習訓練裝置,我院還從廠礦引進了部分新設備等,學生能按不同情況和課題隨意拆卸組裝、接線和通電運行,既有教學效果,又有實際的安裝訓練價值。這樣,學生既能加深理論聯(lián)系實際的感性認識,又能提高技能水平。經(jīng)過實踐,取得了非常好的效果。